JPH0760309A - 圧延機及び帯材の圧延方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 強大なスラスト軸受を不必要とし、ロールシ
フト装置の小型化を図り圧延機のコストダウンを図った
装置及び圧延方法に関する。 【構成】 上ワークロール１と下ワークロール２とをワ
ークロールクロス手段によって所要のワークロールクロ
ス角θｗで互いにクロスさせ、さらに上バックアップロ
ール３と下バックアップロール４とをバックアップロー
ルクロス手段によって、上下ワークロールが帯材５０か
ら受けるスラスト力とロール軸方向において反対方向で
かつ略１／２の大きさのスラスト力を上下ワークロール
に付与するバックアップロールクロス角θｂでクロスさ
せて帯材５０を圧延し、その板クラウンを制御する。ま
た上下ワークロール１，２を帯材５０の板幅に応じて互
いに反対方向にシフトし、走行する帯材５０を圧延して
その板形状を制御する圧延方法を採用している。これに
より板形状不良の帯材の発生を少なくする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、上下ワークロールを互
いにクロスさせ、さらに上下バックアップロールをこの
上下ワークロールとそれぞれクロスさせる圧延機及び上
下バックアップロールを上下ワークロールからそれぞれ
クロスさせ、上下ワークロールを互いに反対方向にシフ
トして帯材を圧延する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】冷間連続圧延設備においては、ワークロ
ールの摩耗による帯鋼の板形状への影響を防止するため
及び帯鋼の通板性を良くするために、広幅帯鋼から順次
狭幅帯鋼へと溶接して接続する連続圧延が行なわれてい
る。

【０００３】図５は前述した圧延設備の従来のロールシ
フト圧延機の一例の概念を示す正面図、図６は図５のVI
−VI視を示す平面図、図７は図５及び図６の圧延機のワ
ークロールに作用するシフト抵抗（スラスト力）を示す
線図である。

【０００４】図５及び図６に示すように、上バックアッ
プロール５３を介して圧下された上ワークロール５１
と、下バックアップロール５４を介して圧下された下ワ
ークロール５２とを、図示しないロールクロス装置によ
って所要のクロス角θで互いにクロスさせると共に、図
示しないロールシフト装置によって上下のテーパ部５１
ａ，５２ａを帯鋼５０の両エッジ部に設定するようにそ
れぞれシフトして帯鋼５０を圧延し、板クラウンの向上
を図ると共に、エッジドロップの改善を図っている。

【０００５】帯鋼５０の冷間連続圧延において、溶接に
よって接続された図示しない後続の狭幅の帯鋼が来る
と、その板幅に応じて上ワークロール５１及び下ワーク
ロール５２を図示しないロールシフト装置によってそれ
ぞれシフトし、上下のテーパ部５１ａ，５２ａをこの狭
幅の帯鋼の両エッジ部に設定して圧延し、そのエッジド
ロップの発生を防止する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで前述のような
従来の装置では、図５に示すように上下ワークロール５
１，５２には帯鋼５０からのスラスト力μｓ・Ｐと上下
バックアップロール５３，５４からのスラスト力μｂ・
Ｐ（μｓ，μｂ：スラスト係数、Ｐ：圧下力）とが作用
し、μｂ・Ｐはμｓ・Ｐよりも大きいので、この合成ス
ラスト力μｂ・Ｐ−μｓ・Ｐはμｂ・Ｐの方向に作用す
る。この合成スラスト力μｂ・Ｐ−μｓ・Ｐは大きいの
で、強大なスラスト軸受、スラスト受け装置等のスラス
ト受け手段を必要とする。

【０００７】また、上ワークロール５１と上バックアッ
プロール５３及び下ワークロール５２と下バックアップ
ロール５４とは点接触になるので、この接触部の摩耗が
大きくなり、上下ワークロール５１，５２の組替頻度が
高くなる不具合がある。

【０００８】さらに、従来の装置では、後続の狭幅帯鋼
１０ｂが来るとエッジドロップ部をできるだけ短くする
ために、上下ワークロール２１，２２をそれぞれ急速に
かつ大幅にシフトするので、図７に示すように上下ワー
クロール２１，２２には、例えば圧下力Ｐ＝１０００ｔ
ｏｎとすると、シフト速度１ｍｍ／ｓｅｃでは、狭幅帯
鋼１０ｂとのシフト抵抗μｓ・Ｐ＝１００ｔｏｎ、上下
バックアップロール２３，２４とのシフト抵抗μｂ・Ｐ
＝１５０ｔｏｎとなり、２５０ｔｏｎの強大な合成シフ
ト抵抗μｓ・Ｐ＋μｂ・Ｐ（μｓ，μｂ：摩擦係数）が
作用する。従って、ロールシフト装置が大容量のものに
なるので、圧延機の製作費が上昇する不具合がある。

【０００９】本発明はこれらの各不具合点を解消した新
たな圧延機及び圧延方法を提供することを目的としてい
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の構成として本発明の圧延機は、上ワークロールと下ワ
ークロールとをクロスさせるワークロールクロス手段
と、上バックアップロールと下バックアップロールとを
クロスさせるバックアップロールクロス手段とを具備し
たことを特徴としている。

【００１１】また本発明による圧延方法は、上ワークロ
ールと下ワークロールとを互いに反対方向にシフトして
帯材を圧延する圧延機において、前記上ワークロール及
び下ワークロールに、上バックアップロール及び下バッ
クアップロールから前記シフト方向のスラスト力を付与
するクロス角で、前記上バックアップロールを前記上ワ
ークロールから及び前記下バックアップロールを前記下
ワークロールからそれぞれクロスさせて帯材を圧延する
ことを特徴とするものである。

【００１２】

【作用】上記構成よりなる圧延機は、上ワークロールと
下ワークロールとをワークロールクロス手段によって所
要のワークロールクロス角でクロスさせ、さらに上バッ
クアップロールと下バックアップロールとをバックアッ
プロールクロス手段によって、上下ワークロールが帯材
から受けるスラスト力とロール軸方向において反対方向
でかつ略１／２の大きさのスラスト力を上下ワークロー
ルに付与するバックアップロールクロス角でクロスさせ
て帯材を圧延し、その板クラウンを制御する。

【００１３】この場合、バックアップロールクロス角が
ワークロールクロス角より大きいと、上下ワークロール
が上下バックアップロールからそれぞれ受けるスラスト
力は帯材から受けるスラスト力と同じ方向になってしま
うので、バックアップロールクロス角はワークロールク
ロス角（ワークロールクロス角とバックアップロールク
ロス角との差）は微小でもワークロールが帯材から受け
るスラスト力を軽減することができるので、上下ワーク
ロールに作用する合成スラスト力（バックアップロール
から受けるスラスト力と帯材から受けるスラスト力との
差）は半減する。

【００１４】また本発明の帯材の圧延方法によれば、上
下ワークロールを帯材の板幅に応じて互いに反対方向に
シフトし、走行する帯材を圧延してその板形状を制御す
る。例えば冷間連続圧延の場合に、溶接によって接続さ
れた後続する狭幅の帯材が来ると、上下のバックアップ
ロールを、上下ワークロールが帯材から受けるシフト抵
抗とロール軸方向において反対方向でかつ略同一の大き
さのスラスト力を上下ワークロールに付与するクロス角
で上下ワークロールからそれぞれクロスさせ、上下ワー
クロールのシフト抵抗を微小にして上下ワークロールを
互いに反対方向に狭幅の帯材の板幅に応じて高速でシフ
トし、このシフト中における狭幅の帯材の走行距離を短
くして圧延し、板形状不良の帯材の発生を少なくする。

【００１５】

【実施例】以下図面により本発明の実施例について説明
する。図１は本発明圧延機の一実施例である、ロールク
ロス・シフト圧延機の作業側要部を示す側面図、図２は
図１のII−II断面を示す平面図、図３はワークロール及
びバックアップロールのクロス状態を示す説明図、図４
はワークロールに作用するスラスト力のスラスト係数を
示す線図である。

【００１６】図１及び図２において、１は上ワークロー
ルであり、作業側端部にはテーパ部１ａが設けられてい
る。２は下ワークロールであり、駆動側端部にはテーパ
部２ａが設けられている。

【００１７】この上下ワークロール１，２の作業側及び
駆動側の端部は、ハウジング３０にクロスヘッド９を介
して嵌装された上下ワークロールチョック５，６にそれ
ぞれ軸着されている。この上下のクロスヘッド９は油圧
シリンダ１０によって帯鋼５０の長さ方向に移動するよ
うにハウジング３０に嵌装されている。

【００１８】３は上バックアップロール、４は下バック
アップロールであり、その作業側及び駆動側の端部は、
ハウジング３０にクロスヘッド１１を介して嵌装された
上下バックアップロールチョック７，８にそれぞれ軸着
されている。この上下のクロスヘッド１１は油圧シリン
ダ１２によって帯鋼５０の長さ方向に移動するようにハ
ウジング３０に嵌装されている。

【００１９】２１は油圧シリンダブロックであり、作業
側のハウジング３０の入側及び出側の上下にそれぞれ固
設されてその外部には保持ブロック２２がそれぞれ嵌装
され、そのロッド部の先端は各々の保持ブロック２２の
内部に固着されている。この上下の双方の保持ブロック
２２にはストッパ２６が、ロール軸方向と直交する水平
方向に移動して保持ブロック２２の突出部２２ａとで上
下のブラケット２３に枢着されたスライドブロック２４
を介して上ワークロールチョック５及び下ワークロール
チョック６を保持するように、それぞれ貫通して嵌装さ
れている。

【００２０】図１、図２及び図３に示すように、上下ワ
ークロール１，２を上下の油圧シリンダブロック２１及
び保持ブロック２２によってスライドブロック２４、ブ
ラケット２３及び上下ワークロールチョック５，６を介
して、上下ワークロール１，２を互いに反対方向にシフ
トして上下のテーパ部１ａ，２ａを帯鋼５０の両エッジ
部に設定すると共に、上下の各々の油圧シリンダ１０及
びクロスヘッド９によって圧延機中心線Ｃから所要のワ
ークロールクロス角θｗで互いにクロスさせ、さらに上
下バックアップロール３，４を上下の各々の油圧シリン
ダ１２及びクロスヘッド１１によって、上下ワークロー
ル１，２が帯鋼５０から受けるスラスト力μｓ・Ｐ
（Ｐ：圧下力）とロール軸方向において反対方向でかつ
１／２の大きさのスラスト力μｂ・Ｐを上下ワークロー
ル１，２に付与する圧延機中心線Ｃからのバックアップ
ロールクロス角θｂでそれぞれクロスさせて上下ワーク
ロール１，２とのクロス角Δθを形成し、帯鋼５０を圧
延して帯鋼５０のエッジドロップを防止すると共に、板
クラウンを制御する。

【００２１】この場合、バックアップロールクロス角θ
ｂがワークロールクロス角θｗより大きいと、上下ワー
クロール１，２が上下バックアップロール３，４からそ
れぞれ受けるスラスト力μｂ・Ｐは帯鋼５０から受ける
スラスト力μｓ・Ｐと同じ方向になってしまうので、バ
ックアップロールクロス角θｂはワークロールクロス角
θｗよりも小さくなり、上下ワークロール１，２と上下
バックアップロール３，４とがそれぞれ形成するクロス
角Δθ（θｗ−θｂ）は微小なものになり、上下ワーク
ロール１，２が上下バックアップロール３，４からそれ
ぞれ受けるスラスト力μｂ・Ｐを軽減することができる
ので、上下ワークロール１，２に作用するスラスト力μ
ｓ・Ｐ−μｂ・Ｐは半減する。

【００２２】図４に示すように、所要のワークロールク
ロス角θｗにおいて、例えば上下ワークロール１，２が
帯鋼５０から受けるスラスト係数μｓ＝０．０６とし、
上下バックアップロール３，４から受けるスラスト係数
μｂが０．０３になるようにバックアップロールクロス
角θｂ（θｗ−θｂ＝Δθ）をそれぞれ形成すると、実
際に上下ワークロール１，２が受ける合成スラスト係数
μｓ−μｂ＝０．０３になって半減する。

【００２３】帯鋼５０の冷間連続圧延において、溶接に
よって接続された図示しない狭幅の帯鋼が来ると、上下
のバックアップロールクロス角θｂを小さくするかまた
は上下のワークロールクロス角θｗを大きくしてΔθを
大きくし、上下ワークロール１，２が上下バックアップ
ロール３，４から受けるスラスト力μｂ・Ｐをロールシ
フト方向に大きくし、前記狭幅帯鋼の板幅に応じて上下
ワークロール１，２を前述したロールシフト手段によっ
てそれぞれシフトし、上下のテーパ部１ａ，２ａをこの
狭幅帯鋼の両エッジ部に設定する。

【００２４】前述した実施例のロールシフトにおいて
は、上下ワークロール１，２と上下バックアップロール
３，４とがそれぞれ形成するクロス角Δθを大きくして
上下ワークロール１，２のシフト方向に大きいスラスト
力μｂ・Ｐ−μｓ・Ｐを付与することにより、このスラ
スト力μｂ・Ｐ−μｓ・Ｐがロールシフト力として付加
されるので、前記ロールシフト装置を小さくすることが
できる。

【００２５】つぎに本発明の圧延方法について実施例に
より説明する。図８は本発明圧延方法におけるバックア
ップロールのクロス状態を示す説明図、図９はワークロ
ールに作用するシフト抵抗（スラスト力）を示す線図で
ある。

【００２６】図１、図２及び図８に示すように、上下ワ
ークロール１，２を上下の油圧シリンダブロック２１及
び保持ブロック２２によって上下のブラケット２３及び
ワークロールチョック５，６を介して互いに反対方向に
シフトし、上下のテーパ部１ａ，２ａを帯鋼５０ａの両
エッジ部に設定し、帯鋼５０ａを圧延してそのエッジド
ロップを防止する。

【００２７】次に、溶接部５０ｃによって接続された後
続の狭幅帯鋼５０ｂが来ると、上下のバックアップロー
ル３，４を上下の各々の油圧シリンダ１２及びクロスヘ
ッド１１によって、上下ワークロール１，２が狭幅帯鋼
５０ｂから受けるシフト抵抗μｓ・Ｐとロール軸方向に
おいて反対方向でかつ同一の大きさのスラスト力μｂ・
Ｐを上下ワークロール１，２に付与するクロス角θで上
下ワークロール１，２からそれぞれクロスさせ、上下ワ
ークロール１，２を上下の油圧シリンダブロック２１及
び保持ブロック２２によって上下のブラケット２３及び
ワークロールチョック５，６を介して互いに反対方向に
狭幅帯鋼５０ｂの板幅に応じてシフトし、上下のテーパ
部１ａ，２ａをその両エッジ部に設定し、この狭幅帯鋼
５０ｂを圧延してそのエッジドロップの発生を防止す
る。

【００２８】図９に示すように、例えば、圧下力Ｐ＝１
０００ｔｏｎ、シフト速度が１ｍｍ／ｓｅｃにおいて上
下ワークロール１，２が狭幅帯鋼５０ｂから受けるシフ
ト抵抗μｓ・Ｐ＝１００ｔｏｎとすると、クロス角θを
０．１８°にすれば上下ワークロール１，２が上下バッ
クアップロール３，４から付与されるスラスト力μｂ・
Ｐは１００ｔｏｎになり、前記シフト抵抗μｓ・Ｐとス
ラスト力μｂ・Ｐとの合成シフト抵抗μｓ・Ｐ−μｂ・
Ｐ＝０になる。

【００２９】なお、本発明圧延方法は前述した実施例に
限定されるものでなく、上下ワークロール１，２と上下
バックアップロール３，４とをペアでクロスさせて上下
ワークロールをシフトする圧延機に適用し、この上下バ
ックアップロール３，４を上下ワークロール１，２から
微小に前記クロス角でクロスさせて上下ワークロール
１，２のシフト抵抗を軽減することができる。

【００３０】以上本発明圧延機及び圧延方法の１実施例
について縷々説明したが、本発明は上記実施例に限定さ
れるものでなく、本発明技術思想の範囲内において種々
変更が可能であり、それらは何れも本発明の技術的範囲
に属するものである。

【００３１】

【発明の効果】以上述べたように本発明の圧延機は、上
ワークロールと下ワークロールとをワークロールクロス
手段によって所要のワークロールクロス角でクロスさ
せ、さらに上バックアップロールと下バックアップロー
ルとをバックアップロールクロス手段によって、上下ワ
ークロールが帯材から受けるスラスト力とロール軸方向
において反対方向でかつ略１／２の大きさのスラスト力
を上下ワークロールに付与するバックアップロールクロ
ス角でクロスさせて帯材を圧延することにより、この圧
延によって上下ワークロールに作用するスラスト力を半
減することが可能になる。従って、上下ワークロールの
スラスト受け手段を小さくすることができる。

【００３２】また、上下ワークロールと上下バックアッ
プロールとのクロス角が微小になって両者の接触部が線
状になるのでその摩耗も小さくなり、上下ワークロール
の組替頻度を低くすることができる。

【００３３】さらに本発明の帯材圧延方法によれば、上
ワークロール及び下ワークロールに、上バックアップロ
ール及び下バックアップロールから前記シフト方向のス
ラスト力を付与するクロス角で、前記上バックアップロ
ールを前記上ワークロールから及び前記下バックアップ
ロールを前記下ワークロールからそれぞれクロスさせて
帯材を圧延することにより、上下ワークロールのシフト
の際の摩擦抵抗を微小にすることができる。従って、上
下ワークロールのロールシフト装置を小規模なものにす
ることが可能になるので、圧延機の製作費を低減するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明圧延機の一実施例に係るロールクロス・
シフト圧延機の作業側要部を示す側面図である。

【図２】図１のII−II断面を示す平面図である。

【図３】ワークロール及びバックアップロールのクロス
状態を示す説明図である。

【図４】ワークロールに作用するスラスト力のスラスト
係数を示す線図である。

【図５】従来のワークロールクロス・シフト圧延機の一
例の概念を示す正面図である。

【図６】図５のVI−VI矢視平面図である。

【図７】図５及び図６の圧延機のワークロールに作用す
るシフト抵抗（スラスト力）を示す線図である。

【図８】本発明圧延方法におけるバックアップロールの
クロス状態を示す線図である。

【図９】本発明圧延方法におけるワークロールに作用す
るシフト抵抗（スラスト力）を示す線図である。

【符号の説明】

１ 上ワークロール ２ 下ワークロール ３ 上バックアップロール ４ 下バックアップロール ９，１１ クロスヘッド １０，１２ 油圧シリンダ ２１ 油圧シリンダブロック ２２ 保持ブロック ２４ スライドブロック θ ワークロールとバックアップロールとのクロス角 θｂ バックアップロールクロス角 θｗ ワークロールクロス角

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 三登 良紀 広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱 重工業株式会社広島製作所内 (72)発明者 林 寛治 広島市西区観音新町四丁目６番22号 三菱 重工業株式会社広島製作所内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上ワークロールと下ワークロールとをク
   ロスさせるワークロールクロス手段と、上バックアップ
   ロールと下バックアップロールとをクロスさせるバック
   アップロールクロス手段とを具備したことを特徴とする
   圧延機。
2. 【請求項２】 上ワークロールと下ワークロールとを互
   いに反対方向にシフトして帯材を圧延する圧延機におい
   て、前記上ワークロール及び下ワークロールに、上バッ
   クアップロール及び下バックアップロールから前記シフ
   ト方向のスラスト力を付与するクロス角で、前記上バッ
   クアップロールを前記上ワークロールから及び前記下バ
   ックアップロールを前記下ワークロールからそれぞれク
   ロスさせて帯材を圧延することを特徴とする圧延方法。